همه کنجکاو هستند که دی وی دی ها چگونه کار می کنند؟ آیا علاقه مند به یادگیری برخی از الکترونیک آنالوگ ساده هستید؟ این Instructables به شما نشان می دهد که چگونه یک پروژه نمایش دیسک نوری را تنها در چند ساعت بسازید. دیسک نوری چیست؟ یک دیسک نوری داده/اطلاعات را ذخیره می کند و می تواند با استفاده از نور خوانده یا نمایش داده شود.
شما در مورد الکترونیک آنالوگ اولیه، اپتیک الکترونیکی اولیه و اجزای مختلف الکتریکی اساسی خواهید آموخت. شما یک رمزگذار سرگرمکننده میسازید و یک رابط نور دیجیتال را به سیگنال آنالوگ تبدیل میکنید که نمایشگر 7 ثانیه را کنترل میکند.
مرحله 1: نمایش بخش 7
نمایشگر 7 قسمتی آرایه ای از LED است. 8 ال ای دی برای ایجاد الگویی که شبیه "8" به نظر می رسد استفاده می شود. بسته به اینکه کدام قسمت از 7-seg را روشن می کنید، می تواند هر عددی از 0 تا 9 و برخی حروف (بگذارید L، A، S، H و بیشتر) را نمایش دهد. مانند LED های RGB، می توان نمایشگرهای 7 سگمی کاتد معمولی و آند معمولی وجود داشته باشد. ما از نمایشگرهای کاتدی معمولی استفاده خواهیم کرد که از دو اتصال GND و 8 اتصال دیگر برای روشن کردن بخش های جداگانه نمایشگر استفاده می کنند.
مرحله 2: فوتوترانزیستورها
ترانزیستورهای نوری ترانزیستورهایی هستند که با نور فعال می شوند. برای این کاربرد، ترانزیستور را به عنوان یک سوئیچ در نظر بگیرید. هنگامی که یک ولتاژ به پایه ترانزیستور اعمال می شود، جریان از کلکتور به امیتر می رسد (ما از ترانزیستور npn استفاده می کنیم). در یک فوتو ترانزیستور، از نور برای راه اندازی پین پایه استفاده می کنیم. بنابراین هنگامی که نور به سنسور می تابد، جریان اجازه عبور داده می شود. ما از این به عنوان یک سوئیچ برای نمایشگر 7 سگی استفاده خواهیم کرد. اگر نوری به فوتوترانزیستور برسد، جریان از طریق دستگاه و به قسمت مربوطه از نمایشگر 7 سگی جریان می یابد.
دو پایه روی ترانزیستور فوتو وجود دارد که یکی کلکتور و دیگری امیتر است. پین سوم سبک است!
مرحله 3: موتورها
موتورها وسایل الکترومکانیکی هستند که برای جابجایی وسایل مورد استفاده قرار می گیرند. آنها همه جا هستند، از کارت های تعطیلات متحرک گرفته تا ماشین های الکتریکی. ما از یک موتور دنده ای برای چرخاندن دیسک خود استفاده خواهیم کرد. دنده ها برای کاهش سرعت موتور ضروری هستند. موتورهای گیربکس دارای سرعت های مختلفی هستند. بسیاری از آنها با موتور 12 ولت شروع می کنند و از چرخ دنده ها برای افزایش یا کاهش سرعت چرخش استفاده می کنند. اگر سرعت چرخش را کاهش دهید، گشتاور بیشتر اما سرعت کمتری خواهید داشت. اگر سرعت چرخش را افزایش دهید، گشتاور کمتر اما سرعت بیشتری خواهید داشت. نکاتی که باید هنگام طراحی پروژه خود در نظر داشته باشید!
مرحله 4: ذخیره سازی نوری
دستگاه ما شباهت زیادی به یک دستگاه ذخیره سازی نوری مانند دیسک Blueray یا DVD دارد. یک دستگاه ذخیره سازی نوری با پرتاب لیزر از سطح و بازگشت به حسگر کار می کند. اگر یک گودال (یک سوراخ سوختگی کوچک در مواد) وجود داشته باشد، لیزر به زمان بیشتری برای بازگشت به حسگر نیاز دارد. هر حفره ای که لیزر حس می کند 1 در نظر گرفته می شود. هر مقدار دیگر 0 است. به اندازه کافی از این 1 ها و 0 های باینری را با هم ترکیب کنید و داده ای خواهید داشت که اطلاعاتی نامیده می شود. بنابراین به طور خلاصه، ذخیره سازی نوری مجموعه ای از حفره های سوخته در یک دیسک است. الگوی این چاله ها اطلاعات ذخیره شده را تعیین می کند.
مرحله 5: طراحی
پس چگونه همه اینها به دستگاه ما مربوط می شود؟ ما از بریدگیها به جای حفرهها استفاده میکنیم تا اجازه دهیم نور به سنسورهای زیر دیسک عبور کند. دیسک مانند یک پیتزا با 28 برش است که هر یک دارای 8 برش است. برش های موجود در هر برش یک بخش جداگانه از 7-seg را روشن می کند. دیسک با استفاده از یک موتور چرخانده می شود به طوری که هر برش به نوبت کنترل 7-seg را می گیرد. 8 حسگر فوتوترانزیستور زیر دیسک، مسدود شدن یا عبور نور را حس می کنند. اگر یک بریدگی وجود داشته باشد و نور از آن بتابد، جریان از ترانزیستور عبور می کند و بخش 7-seg را روشن می کند.
تصویر دوم دیسکی را نشان می دهد که هر رنگ مربوط به بخشی از 7-seg است. اگر هر رنگ را در یک برش برش دهید، کل 7 سِگ در طول مدت آن برش روشن می شود. اگر قسمت بنفش برش را برش دهید، عنصر بالایی در 7-seg روشن می شود. برش قرمز و آبی و قسمت میانی و پایین سمت راست 7-seg روشن می شود.
شبیه سازی زیر آرایه فوتو ترانزیستور را نشان می دهد. روی یکی از فوتوترانزیستورها کلیک کنید و صفحه را بکشید. این شبیه سازی اتفاقاتی است که وقتی یک برش در دیسک وجود دارد اتفاق می افتد. هنگامی که صفحه را به سمت راست بکشید، متوجه خواهید شد که قسمت مربوط به 7 سگم روشن می شود. این شبیه سازی موتوری را با سرعت کنترل شده توسط پتانسیومتر نیز نشان می دهد. این چیزی است که سرعت چرخش دیسک را کنترل می کند، که به نوبه خود سرعت پیمایش پیام شما در 7-seg را کنترل می کند.